К вопросу о плазмонном механизме высокотемпературной сверхпроводимости в слоистых кристаллах и двумерных системах

Анотація

Проведен детальный сравнительный анализ выполненных в разных приближениях численных расчетов экранированного кулоновского и запаздывающего электрон-плазмонного взаимодействий в квазидвумерных слоистых кристаллах и двумерных (2D) системах с квазиакустическим или корневым спектром плазмонов. Показано, что даже в рамках простейшего приближения хаотических фаз эффективное притяжение, обусловленное обменом виртуальными плазмонами, может обеспечить переход в сверхпроводящее состояние с относительно высокой критической температурой T_c. Протяженные седловые особенности, характерные для 2D зонного спектра слоистых кристаллов купратных металлооксидных соединений, а также многочастичные кулоновские корреляции, описываемые кулоновскими вершинами (трехполюсниками), способствуют существенному повышению максимальных значений T_c, которые согласуются с экспериментальными данными для высокотемпературных сверхпроводников. Показано, что плазмонный механизм приводит к куперовскому спариванию как в d-волновом, так и в s-волновом куперовских каналах, однако обменно-корреляционные эффекты подавляют сверхпроводимость в s-волновом канале. Проведенные расчеты указывают также на возможность получения за счет плазмонного механизма сверхпроводимости достаточно высоких T_c в 2D системах (типа графена).